(57)【要約】【課題】作業者が立った状態で、グラインダの先端を任意の位置及び方向に移動させることができ、対象物の表面の凹凸やうねり等の影響を受け難く、簡単かつ確実に研磨作業を行うことができる省力性、汎用性及び操作性に優れた溶接部研磨機を提供する。【解決手段】移動手段１５を備えたベース部１６と、ベース部１６に取付けられた移動用ハンドル１９と、ベース部１６の前進方向に対して後方上側を基側とし、前方下側を先側として傾斜配置され、基側に操作用ハンドル２４が取付けられ、先側にグラインダ２５が装着される操作軸２２と、ベース部１６上で操作軸２２の長手方向の途中を支持する操作軸支持機構２３とを有し、操作軸支持機構２３は、操作軸２２を操作軸２２の長手方向と直交配置された水平軸２８回りに回動可能に支持する水平軸支部２９と、操作軸２２を鉛直軸３０回りに回動可能に支持する鉛直軸支部３１とを備える。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
溶接部を有する対象物の上を移動しながら前記溶接部の表面を研磨する溶接部研磨機であって、
移動手段を備えたベース部と、該ベース部に取付けられた移動用ハンドルと、前記ベース部の前進方向に対して後方上側を基側とし、前方下側を先側として傾斜配置され、基側に操作用ハンドルが取付けられ、先側にグラインダが装着される操作軸と、前記ベース部上で該操作軸の長手方向の途中を支持する操作軸支持機構とを有し、
前記操作軸支持機構は、前記操作軸を該操作軸の長手方向と直交配置された水平軸回りに回動可能に支持して前記グラインダを上下動させる水平軸支部と、前記操作軸を鉛直軸回りに回動可能に支持して前記グラインダを左右動させる鉛直軸支部とを備えていることを特徴とする溶接部研磨機。
【請求項２】
請求項１記載の溶接部研磨機において、前記操作軸支持機構は、前記操作軸を該操作軸の軸心回りに回動可能に支持して前記グラインダを左右方向に傾斜させる回動支持部を有することを特徴とする溶接部研磨機。
【請求項３】
請求項１又は２記載の溶接部研磨機において、前記ベース部に対して、前記操作軸支持機構を上下動させる高さ調整部を有することを特徴とする溶接部研磨機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１記載の溶接部研磨機において、前記ベース部に対して、前記操作軸支持機構を前後動可能に保持する前後動ガイド部を有することを特徴とする溶接部研磨機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の溶接部研磨機において、前記ベース部に足踏み式移動防止具が取付けられていることを特徴とする溶接部研磨機。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１記載の溶接部研磨機において、前記移動用ハンドルは高さ調整可能であることを特徴とする溶接部研磨機。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１記載の溶接部研磨機において、前記操作用ハンドルは前記操作軸の長手方向に沿って移動可能であることを特徴とする溶接部研磨機。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１記載の溶接部研磨機において、前記操作軸の先側に１又は複数のカウンタウェイトが着脱可能に装着されることを特徴とする溶接部研磨機。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１記載の溶接部研磨機において、前記操作軸の先側に前記グラインダの周囲を覆う飛散防止カバーが装着されることを特徴とする溶接部研磨機。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、前後左右に移動しながら溶接線を含む溶接部の表面を研磨することができ、特にタンクの底板における溶接部の表面の研磨に好適な溶接部研磨機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原油や重油といった燃料等を貯蔵するタンクの底板は、短冊状の板材（鋼板）を隅肉溶接で接合することにより形成されており、腐食による減肉が発生するおそれがあるため、定期的に、溶接部の目視検査や磁粉探傷検査等が行われている。そして、これらの検査の前には、溶接部の表面の研磨（バフ掛け）作業が必要であるが、手持ち式のグラインダによる研磨作業は、かがみこみ作業となるため作業者への負担が大きく、腰痛等の発生原因となっていた。また、大容量（例えば６０，０００ｋＬ）のタンクの溶接線の全長は４ｋｍ以上となり、短期間に多くの作業者を必要とし、人件費の増大に繋がっていた。
これらの問題点を解決するものとして、例えば、特許文献１には、グラインダを直線移動、停止保持が可能な駆動装置により駆動する砥石摩耗補正機構を有する構成にして、グラインダで溶接ビードやバリ除去作業を行いながら、砥石摩耗補正機構で随時グラインダを補正して、溶接ビードやバリ除去作業を中断することなく砥石の摩耗補正を行う溶接ビード、バリ研削装置が開示されている。また、特許文献２には、底板上の任意の地点に正確に到達できるＸＹ走査機構に研磨機構を搭載し、制御記録機構に連結して成る磨き装置と、ＸＹ走査機構に測定機構を搭載し、制御記録機構に連結して成る測定装置とから構成されるタンク底板の肉厚測定ロボットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２６６０８５号公報
【特許文献２】特開平１１−１９８９０号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１、２では、いずれも全ての作業を自動で行っており、構造も制御方法も極めて複雑で、装置が高価になるため、簡単に設備導入することができず、普及し難いという課題があった。また、タンクの底板は、減肉等の不具合が発生した板材を交換し、溶接及び研磨を繰り返しながら補修を行って長期間にわたって使用されるため、表面に凹凸やうねりが発生しており、自動走行が困難であるという課題があった。さらに、凹凸やうねりが発生している底板の表面と、グラインダの刃先との隙間は不均一であり、グラインダを一方向（前後、上下又は左右）に移動させるだけでは、十分な研磨を行うことは困難であり、研磨作業の自動化には限界があった。
本考案は、かかる事情に鑑みてなされたもので、作業者が立った状態で、グラインダの先端を任意の位置及び方向に移動させることができ、対象物の表面の凹凸やうねり等の影響を受け難く、簡単かつ確実に研磨作業を行うことができる省力性、汎用性及び操作性に優れた溶接部研磨機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的に沿う本考案に係る溶接部研磨機は、溶接部を有する対象物の上を移動しながら前記溶接部の表面を研磨する溶接部研磨機であって、
移動手段を備えたベース部と、該ベース部に取付けられた移動用ハンドルと、前記ベース部の前進方向に対して後方上側を基側とし、前方下側を先側として傾斜配置され、基側に操作用ハンドルが取付けられ、先側にグラインダが装着される操作軸と、前記ベース部上で該操作軸の長手方向の途中を支持する操作軸支持機構とを有し、
前記操作軸支持機構は、前記操作軸を該操作軸の長手方向と直交配置された水平軸回りに回動可能に支持して前記グラインダを上下動させる水平軸支部と、前記操作軸を鉛直軸回りに回動可能に支持して前記グラインダを左右動させる鉛直軸支部とを備える。
【０００６】
本考案に係る溶接部研磨機において、前記操作軸支持機構は、前記操作軸を該操作軸の軸心回りに回動可能に支持して前記グラインダを左右方向に傾斜させる回動支持部を有することが好ましい。
【０００７】
本考案に係る溶接部研磨機において、前記ベース部に対して、前記操作軸支持機構を上下動させる高さ調整部を有することができる。
【０００８】
本考案に係る溶接部研磨機において、前記ベース部に対して、前記操作軸支持機構を前後動可能に保持する前後動ガイド部を有することが好ましい。
【０００９】
本考案に係る溶接部研磨機において、前記ベース部に足踏み式移動防止具が取付けられていることが好ましい。
【００１０】
本考案に係る溶接部研磨機において、前記移動用ハンドルは高さ調整可能であることが好ましい。
【００１１】
本考案に係る溶接部研磨機において、前記操作用ハンドルは前記操作軸の長手方向に沿って移動可能であることが好ましい。
【００１２】
本考案に係る溶接部研磨機において、前記操作軸の先側に１又は複数のカウンタウェイトが着脱可能に装着されることが好ましい。
【００１３】
本考案に係る溶接部研磨機において、前記操作軸の先側に前記グラインダの周囲を覆う飛散防止カバーが装着されることが好ましい。
【考案の効果】
【００１４】
本考案に係る溶接部研磨機によれば、作業者が移動用ハンドルを一方の手で握ってベース部を前後左右に移動させながら、操作用ハンドルを他方の手で操作して操作軸を水平軸回り及び鉛直軸回りに回動させて、グラインダを上下動及び左右動させることにより、溶接部に適度な力でグラインダの刃先（カップブラシの先端）を押付けると共に、溶接線を中心とする左右一定の範囲（幅）を簡単かつ確実に研磨することができ、作業者の負担を軽減できる。
【００１５】
本考案に係る溶接部研磨機において、操作軸支持機構が、操作軸を操作軸の軸心回りに回動可能に支持してグラインダを左右方向に傾斜させる回動支持部を有する場合、隅肉溶接部を研磨する際に、グラインダを最適な角度に傾斜させて効率的に研磨を行うことができる。
【００１６】
本考案に係る溶接部研磨機において、ベース部に対して、操作軸支持機構を上下動させる高さ調整部を有する場合、操作軸の支持高さを調整して傾斜配置の角度を変化させることにより、グラインダの刃（カップブラシ）が摩耗しても溶接面と刃先のなす角度を最適に保つことができ、研磨を効率的に行うことができる。
【００１７】
本考案に係る溶接部研磨機において、ベース部に対して、操作軸支持機構を前後動可能に保持する前後動ガイド部を有する場合、ベース部を停止させた状態で操作軸と共にグラインダを前後動させることにより、同じ場所を繰り返し研磨することができ、研磨対象範囲を斑無く確実に研磨することができる。
【００１８】
本考案に係る溶接部研磨機において、ベース部に足踏み式移動防止具が取付けられている場合、必要に応じて簡単かつ確実にベース部を所望の位置に停止させることができ、操作性に優れる。
【００１９】
本考案に係る溶接部研磨機において、移動用ハンドルが高さ調整可能である場合、作業者の体格等に応じて移動用ハンドルを最適な高さに調整することができ、汎用性及び作業性に優れる。
【００２０】
本考案に係る溶接部研磨機において、操作用ハンドルが操作軸の長手方向に沿って移動可能である場合、作業者の体格等に応じて操作用ハンドルを最適な位置に移動させることができ、汎用性及び作業性に優れる。
【００２１】
本考案に係る溶接部研磨機において、操作軸の先側に１又は複数のカウンタウェイトが着脱可能に装着される場合、カウンタウェイトの重さを調整して、グラインダの刃（カップブラシ）を適度な力で溶接部に押付けることができ、研磨を効率的に行うことができる。
【００２２】
本考案に係る溶接部研磨機において、操作軸の先側にグラインダの周囲を覆う飛散防止カバーが装着される場合、研磨屑及び破損した刃の破片が周囲に飛散することを防止して作業環境の悪化を抑えることができ、安全性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（Ａ）は本考案の一実施の形態に係る溶接部研磨機の側面図であり、（Ｂ）は同溶接部研磨機の要部平面図である。
【図２】同溶接部研磨機の要部正面図である。
【図３】（Ａ）は同溶接部研磨機の使用状態を示す要部平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００２４】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本考案を具体化した実施の形態につき説明し、本考案の理解に供する。
図１（Ａ）、（Ｂ）、図２に示す本考案の一実施の形態に係る溶接部研磨機１０は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、溶接部１１（溶接線１２を含む幅Ｗの範囲）を有するタンクの底板１３（対象物の一例）等の上を移動しながら、溶接部１１の表面を研磨するものである。ここで、図１（Ａ）、（Ｂ）の右側及び図３（Ａ）の上側が、それぞれ溶接部研磨機１０の前進方向である。なお、図１（Ｂ）では、後述する移動用ハンドル１９等を省略し、後述する操作軸２２を水平としており、図２では、後述する操作軸２２等を省略している。図３（Ａ）、（Ｂ）において、溶接部１１の幅Ｗは１００ｍｍ程度であるが、これに限定されるものではない。
【００２５】
溶接部研磨機１０は、図１（Ａ）、（Ｂ）、図２に示すように、移動手段１５を備えた円板状のベース部１６を有する。本実施の形態では、移動手段１５として、ベース部１６の底部に６個のボールローラ（ボールベア又はローラボール等ともいう）１７を同一円周上に等角度間隔で配置した。なお、ボールローラの数及び配置は、適宜、選択することができる。また、移動手段としては、ベース部（溶接部研磨機）を支持して底板上の任意の方向に向かって移動可能なものが好適に用いられ、例えば、自在キャスター等を用いてもよく、移動手段の種類（構造）によっては、ベース部の外周部に取付けることもできる。
【００２６】
ベース部１６には、図１（Ａ）、図２に示すように、作業者が手で握ってベース部１６（溶接部研磨機１０）を前後左右に移動させるための移動用ハンドル１９が取付けられている。本実施の形態では、ベース部１６の中央部上面から鉛直方向に伸びるハンドル軸２０の上端に十字型の移動用ハンドル１９を取付けたが、ハンドル軸の取付け位置、取付け方向（角度）及び移動用ハンドルの形状は適宜、選択することができる。例えば、ハンドル軸は、ベース部の後方側に所定の角度で傾斜させて取付けてもよいし、取付け方向（角度）を可変としてもよい。なお、移動用ハンドル１９を高さ調整可能（図１（Ａ）の矢印ａ参照）とすることにより、作業者の体格等に応じて移動用ハンドル１９を最適な高さに調整することができる。このとき、ハンドル軸に対する移動用ハンドルの固定方法は、適宜、選択することができ、螺子止め又はピン嵌合等により、容易に高さ調整を行うことができる。また、移動用ハンドルを伸縮させて移動用ハンドルの高さを調整してもよい。
【００２７】
溶接部研磨機１０は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ベース部１６の前進方向に対して後方上側（ここでは、図１（Ａ）の左上）を基側とし、前方下側（ここでは、図１（Ａ）の右下）を先側として傾斜配置された操作軸２２と、ベース部１６上で操作軸２２の長手方向の途中を支持する操作軸支持機構２３とを備えている。そして、操作軸２２の基側には操作用ハンドル２４が取付けられ、先側にはグラインダ２５が装着されている。ここで、操作用ハンドル２４が操作軸２２の長手方向に沿って移動可能（図１（Ａ）、（Ｂ）の矢印ｂ参照）であることにより、作業者の体格等に応じて操作用ハンドル２４を最適な位置に移動させることができる。なお、操作用ハンドルの形状及び取付け方向（角度）は、適宜、選択することができる。また、操作用ハンドルは、操作軸に沿って移動させて螺子止め又はピン嵌合等で固定することにより、取付け位置を調整してもよいし、操作軸を伸縮させて操作用ハンドルの位置を調整してもよい。グラインダ２５には、溶接部１１を研磨するための刃として、カップブラシ２７を装着したが、これに限定されるものではない。
【００２８】
操作軸支持機構２３は、操作軸２２を操作軸２２の長手方向と直交配置された水平軸２８回りに回動可能（図１（Ａ）の矢印ｃ参照）に支持して、グラインダ２５を上下動させる水平軸支部２９（図１（Ａ）、（Ｂ）、図２）と、水平軸支部２９を介して操作軸２２を鉛直軸３０回りに回動可能（図１（Ｂ）の矢印ｄ参照）に支持して、グラインダ２５を左右動させる鉛直軸支部３１（図１（Ａ）、図２）とを有している。また、操作軸支持機構２３は、操作軸２２を操作軸２２の軸心回りに回動可能に支持（図１（Ｂ）の矢印ｅ参照）して、グラインダ２５を左右方向に傾斜させる回動支持部３２（図１（Ａ）、（Ｂ））を有する。
【００２９】
以上の構成により、作業者は、移動用ハンドル１９を一方の手で握ってベース部１６を前後左右に移動させながら、操作用ハンドル２４を他方の手で操作して操作軸２２を水平軸２８回り及び鉛直軸３０回りに回動させて、グラインダ２５を上下動及び左右動させることができる。その結果、溶接部１１に適度な力でグラインダ２５の刃先（カップブラシ２７の先端）を押付けながら、溶接線１２を中心とする左右一定の範囲（＝幅Ｗの溶接部１１）を簡単かつ確実に研磨することができる。また、図３（Ｂ）に示すように、溶接線１２を構成する隅肉溶接部３４を研磨する際に、操作軸２２を操作軸２２の軸心回りに回動させることにより、グラインダ２５を左右方向の最適な角度に傾斜させて効率的に研磨を行うことができる。
【００３０】
さらに、溶接部研磨機１０は、ベース部１６に対して、操作軸支持機構２３を上下動（図１（Ａ）の矢印ｆ参照）させる高さ調整部３５を備えている。高さ調整部３５は、図１（Ａ）、図２に示す高さ調整ハンドル３６でボルト軸３７を回転させることにより、操作軸支持機構２３をボルト軸３７に沿って上下動させ、操作軸２２の支持高さ（水平軸２８の高さ）を調整して、操作軸２２の傾斜配置の角度を変化させることができる。これにより、カップブラシ２７が摩耗しても、溶接面と刃先のなす角度を最適に保って、効率的に研磨を行うことができる。
また、溶接部研磨機１０は、ベース部１６に対して、操作軸支持機構２３を高さ調整部３５と共に前後動可能（図１（Ａ）、（Ｂ）の矢印ｇ参照）に保持する前後動ガイド部３８を備えている。前後動ガイド部３８は、ベース部１６上に固定された前後２つのＬ字状の支持フレーム３９により水平に支持されている。なお、符号３９ａは支持フレーム３９の補強材である。ベース部１６を停止させた状態で、操作用ハンドル２４を前後に動かすことにより、操作軸２２と共に操作軸支持機構２３及び高さ調整部３５を前後動ガイド部３８に沿って前後動させ、グラインダ２５で同じ場所を繰り返し研磨することができる。本実施の形態では、前後動ガイド部としてリニアガイドを用いたが、これに限定されるものではなく、適宜、選択することができる。
【００３１】
また、ベース部１６には、踏み板４０を備えた足踏み式移動防止具４１が取付けられており、作業者が踏み板４０を足で踏んで、図１（Ａ）の二点鎖線で示すように底板１３に押付けることにより、ベース部１６を確実に固定して操作軸２２をスムーズに前後動させることができる。足踏み式移動防止具４１は、踏み板４０を上方に付勢する復帰バネを備えており、作業者が踏み板４０から足を離すと踏み板４０は自動的に初期の水平状態に戻る。なお、足踏み式移動防止具４１の取付け位置は適宜、選択することができる。
さらに、操作軸２２の先側には、１又は複数のカウンタウェイト４２を着脱可能に装着することができ、カウンタウェイト４２の総重量を調整することにより、カップブラシ２７を適度な力で溶接部１１に押付けて、効率的に研磨を行うことができる。
なお、操作軸２２の先側にグラインダ２５の周囲を覆う飛散防止カバー４３を装着することにより、研磨屑及び破損した刃（カップブラシ２７）の破片が周囲に飛散することを防止して作業環境の悪化を抑えることができる。
【００３２】
以上、本考案の実施の形態を説明したが、本考案は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本考案の適用範囲である。
例えば、上記実施の形態では、ベース部を円板状に形成したが、ベース部の形状は適宜、選択することができる。
また、水平軸支部、鉛直軸支部及び回動支持部の構造、並びにこれらの配置及び連結方法等も適宜、選択することができる。
上記実施の形態では、操作軸支持機構を高さ調整部に取付け、操作軸支持機構を高さ調整部と共に前後動ガイド部で前後動可能に保持する構造としたが、操作軸支持機構を前後動ガイド部に取付け、操作軸支持機構を前後動ガイド部と共に高さ調整部で上下動させる構造としてもよい。また、高さ調整部及び支持フレームの構造も適宜、選択することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１０：溶接部研磨機、１１：溶接部、１２：溶接線、１３：底板、１５：移動手段、１６：ベース部、１７：ボールローラ、１９：移動用ハンドル、２０：ハンドル軸、２２：操作軸、２３：操作軸支持機構、２４：操作用ハンドル、２５：グラインダ、２７：カップブラシ、２８：水平軸、２９：水平軸支部、３０：鉛直軸、３１：鉛直軸支部、３２：回動支持部、３４：隅肉溶接部、３５：高さ調整部、３６：高さ調整ハンドル、３７：ボルト軸、３８：前後動ガイド部、３９：支持フレーム、３９ａ：補強材、４０：踏み板、４１：足踏み式移動防止具、４２：カウンタウェイト、４３：飛散防止カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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